Текст книги "Путешествие в страну микробов"

Автор книги: Владимир Бетина

сообщить о нарушении

Текущая страница: 30 (всего у книги 31 страниц)

24. На службе химии, и не только химии

Среди микробиологов не так уж много ученых, которые, проявляя интерес к тому, что делают полезные микробы, контролировали бы и направляли их деятельность на пользу человека.

С. Я. Ваксман

Микробы – продуценты ферментов

Мы уже знаем, что ферменты – это биологические катализаторы, то есть вещества, способствующие осуществлению многих химических реакций, которые-происходят в живой клетке и необходимы для получения питательных веществ и построения ее составных частей. Микробы тоже образуют ферменты. Все продукты жизнедеятельности микробов, о которых здесь говорилось, могут возникать только при непосредственном участии ферментов. По данным энзимологии – науки, изучающей ферменты, – эти биокатализаторы можно различными методами выделять из клеток, причем они не теряют своей химической активности. Мы знаем также, что их действие строго специфично, то есть при одинаковых условиях определенный фермент будет вызывать всегда одну и ту же химическую реакцию.

Было высказано предположение, что определенного фермента у некоторых микробов выделяется больше, чем у других, соответствующие исследования подтвердили справедливость этого предположения. Ферменты, полученные из микробов, используются в практике уже давно – почти с тех пор, как стало известно об их природе и назначении. Восточные народы издавна употребляли ферменты микробов для различных целей, в частности для приготовления спиртных напитков.

Примеры использования ферментов из микроорганизмов в современном здравоохранении приведены в 21-й главе. Однако это далеко не все.

Японский ученый Такамине (конец XIX – начало XX века) был пионером в получении ферментов из микроскопических грибов и указывал на возможность их промышленного производства. Несколько позднее производством бактериальных ферментов занялись французские исследователи. Ферменты, полученные из растений и животных, уже тогда применяли в самых различных отраслях промышленности. Так, например, из растений добывали амилазу, образующуюся в прорастающем семени ячменя и способствующую разложению крахмала на простые углеводы. Ферменты микробного происхождения постепенно вытеснили растительные и животные ферменты, поскольку их получение оказалось более выгодным. В наше время многие ферменты бактерий, дрожжей и микроскопических грибов получают в промышленных масштабах. Они все чаще используются в пищевой и фармацевтической промышленности, в медицине, а также в производстве тканей, бумаги и при выделке кож.

Амилазы, разлагающие сложный полисахарид крахмал на более простые вещества – декстрины, мальтозу и глюкозу, можно использовать в процессах, где необходимо разложение крахмала. В частности, бактериальные амилазы применяются в текстильной промышленности для устранения крахмальной шлихты с тканей, в бумажной промышленности они идут на приготовление крахмальных растворов для окрашивания. В последнее время их используют и в пивоварении, в связи с чем отпадает процесс приготовления солода, поскольку крахмал из ячменных зерен превращается в сусло при помощи бактериальных амилаз. Амилазы из микроскопических грибов применяются для получения спирта при осахаривании крахмала, выделяемого из картофеля или зерна. Охотно используют их в хлебопекарном деле и на сахарных заводах, а также в производстве шоколада и ликеров.

Лактаза, выделяемая из дрожжей, разлагает углевод лактозу на глюкозу и галактозу. Она применяется в изготовлении консервированного молока – благодаря частичному разложению лактозы предотвращается образование нежелательных кристалликов.

Протеазы микробного происхождения вызывают разложение белков в различных материалах. На Востоке протеазы из плесневых грибов применяли уже несколько столетий назад для приготовления соевого соуса. Соевые бобы после обработки инфицируют спорами гриба Aspergillus flavus-oryzae. Разрастаясь, гриб выделяет протеазы, растворяющие белок бобов, что позволяет получать полужидкий соус.

При консервировании фруктовых соков применяется фермент пектиназа, выделяемый из микроорганизмов.

Протеазы с успехом используют при изготовлении моющих средств. Хотя новейшие стиральные порошки, так называемые детергенты, очень эффективно устраняют самые разнообразные виды загрязнений, они часто не действуют на вещества белковой природы, такие, как кровь, молоко, белок яйца и т. д. Молекулы белков очень прочно закрепляются на тканях и противостоят действию детергентов. В 1960 году в Дании стали применять протеолитический (растворяющий белки) фермент алкалазу, продуцируемый бактерией Bacillus subtilis. Спустя три года в Голландии выпустили стиральный порошок биотекс, содержащий алкалазу. С тех пор во многих странах в моющие средства стали добавлять протеолитические ферменты. Полностью очистить ткань от белковых веществ детергенту помогают ферменты, получаемые из микробов.

Это только несколько примеров применения ферментов микробного происхождения. Специалисты предсказывают еще более широкое использование их в различных отраслях хозяйства.

Микроорганизмы на службе химии

Мы уже знаем о многих областях применения микробов в химии. Знаем, что осуществляемые микробами реакции синтеза превосходят чисто химические реакции. Клетки микроорганизмов создают сложнейшие соединения, о получении которых химики зачастую и не мечтают. Изготовление некоторых из этих веществ химическим путем нередко является очень дорогостоящим и трудоемким предприятием.

Вспомним антибиотики, витамины, ферменты, стероиды, алкалоиды, а также микробные токсины (самые ядовитые из всех ядов) или нуклеиновые кислоты. Какими неисчерпаемыми возможностями синтеза обладают клетки микробов!

Некоторые уксуснокислые бактерии способны образовывать пленки из чистой целлюлозы. На сахарной свекле встречаются бактерии, особым способом преобразующие находящуюся в ней сахарозу. Из каждой ее молекулы они берут только глюкозную половину и из тысяч таких фрагментов синтезируют полисахарид декстран. На сахарных заводах очень не любят эти бактерии, так как они снижают выход сахаров из свеклы. Но химики с помощью микробиологов разгадали «производственные тайны» микробов, синтезирующих декстран, и заставили их вырабатывать это вещество в промышленных условиях, как это в свое время было сделано с продуцентами антибиотиков. Производство декстрана пока не очень распространено, но имеет большое значение, так как особым способом обработанный декстран может служить заменителем кровяной плазмы. Из декстрана получают также очень ценное соединение, используемое в биохимических исследованиях при очистке и анализах сложных веществ.

При помощи микробов получают красящее вещество индиго. Химики с удивлением и даже с чувством зависти наблюдают за синтетической активностью микробов, стараясь использовать ее для своих целей.

Но мы не раз встречались и с разлагающей химической деятельностью микробов. Тут имеется в виду не только изготовление спиртных напитков. Одна из первых научных работ Пастера посвящена наблюдениям над грибом Penicillium glaucum, способным участвовать в разделении оптически активных веществ. Пастер доказал существование в выделяемой грибом винной кислоте кристаллов, по-разному преломляющих поляризованный свет (правовращающих и левовращающих), что связано с различным расположением атомов в их молекулах. Пастер предсказал и значение микроскопических грибов в будущем: придет день, говорил он, когда их будут использовать в разнообразнейших промышленных процессах, так как они способны разлагать органические вещества.

Ван Тигем, ученик Пастера, был одним из первых, кто доказал справедливость этого предсказания. Он установил, что гриб Aspergillusniger усваивает галловую кислоту, необходимую для приготовления некоторых красящих веществ. Из нее же можно получить и дерматол, заменитель йодоформа.

В начале первой мировой войны химики попытались получить лимонную кислоту с помощью микробов. Когда-то ее получали только из лимонов, хотя встречается она и в соке других плодов. В 1922 году Италия производила 90 % мировой продукции этой кислоты. Но начиная с 1927 года экспорт лимонной кислоты из Италии стал резко сокращаться. Виной тому были микробиологи, которые совместно с химиками установили, что хорошим производителем лимонной кислоты может быть гриб A. niger. В 1923 году было пущено первое предприятие по производству лимонной кислоты при помощи гриба, в связи с чем цены на нее упали на 75 %. Современный завод по производству лимонной кислоты без преувеличения можно назвать самой крупной «плантацией цитрусовых». Чтобы дать столько кислоты, сколько получают сегодня из дешевой мелассы при помощи столь «покладистого» помощника, каким является гриб A. niger, потребовались бы тысячи гектаров плантаций лимонов.

Интенсивно выделяется многими микроскопическими грибами, особенно A. niger, и другое важное вещество – глюконовая кислота. Мы знаем, что кальций является важным структурным элементом нашего организма. Его недостаток отмечается обычно у детей и беременных женщин. В соединении с глюконовой кислотой кальций легко усваивается организмом, поэтому применяется как лечебный препарат.

Итаконовая кислота, также вырабатываемая микроскопическими грибами, находит широкое применение в производстве пластмасс.

На разлагающей способности бактерий основаны также производства многих других химических продуктов. Молочнокислые бактерии используются не только при обработке молока. Их применяют также в промышленном производстве молочной кислоты из менее ценного сырья – мелассы, сыворотки, сульфитных щелоков. Молочная кислота применяется в пищевой и медицинской промышленности, а также в одной из новейших отраслей химической промышленности – в производстве пластмасс.

Маслянокислые бактерии, присутствие которых в несвежем масле или сырах можно установить по неприятному запаху, используются в промышленном производстве масляной кислоты. Кроме того, они применяются и в микробиологическом производстве редких растворителей: этилового, бутилового и амилового спиртов. Все эти вещества играют важную роль в производстве синтетического каучука. Бутиловый спирт служит основой при получении октана – очень ценного вещества, повышающего качество бензина. В современных самолетах используется лишь этот высококачественный бензин.

Во время первой мировой войны Великобритания ощущала недостаток ацетона для производства взрывчатых веществ. И только новый метод его получения вывел страну из критического положения. Бактерии вида Aerobacter aerogenes помогли некоторым странам создать новые отрасли промышленности, вырабатывающей вещество под названием «бутиленгликоль». Сравнительно простым химическим превращением из бутиленгликоля получают диацетат. И уже из него при нагревании до 600 °C образуется бутадиен, являющийся основным сырьем для производства синтетического каучука.

Аналитическая химия использует ценные свойства микроорганизмов при определении различных соединений. Один из самых старых методов – метод определения мышьяка. Еще в начале нашего века отмечались смертельные случаи отравления в помещениях, в которых чувствовался сильный запах чеснока. Все это объяснялось тем, что обои в этих комнатах были окрашены красками, содержащими мышьяк, а по их поверхности распространялась плесень. Как показали опыты, проведенные в 1891 году Госсио, отравления были вызваны именно этой плесенью, которая получила название Penicillium brevicaule, Госсио доказал, что из краски, покрывающей обои, под влиянием плесени выделяется содержащийся в ней мышьяк, который при этом превращается в летучее соединение с запахом чеснока. Позднее было установлено, что «газ Госсио», как было названо это летучее вещество, является органическим соединением триметиларсин.

Госсио разработал очень тонкий метод определения присутствия мышьяка в различных материалах. Исследуемый материал обрабатывался разбавленной кислотой, что позволяло получить концентрированную вытяжку. Несколько капель этого экстракта наносили на стерилизованный кусочек картофельного клубня с выращенным на нем грибом P. brevicaule. Присутствие мышьяка обнаруживали по характерному чесночному запаху, который издает триметиларсин. Так этот ранее опасный микроскопический гриб превратился в помощника химика.

В 1935 году исследователь Шопфер показал, что гриб Phycomyces blakes-leeanus требует для своего роста и размножения витамина В₁. Ученый разработал метод определения этого витамина в различных биологических материалах при помощи вышеупомянутого гриба. Содержание витамина находится в прямой зависимости от количества живой массы гриба и поэтому довольно легко определяется. В настоящее время при помощи микробов обнаруживают содержание и ряда других витаминов. В таблице 15 приведено несколько самых известных «помощников» в аналитической химии. В ней указаны и микроорганизмы, используемые для определения аминокислот и микроэлементов.

Во всех случаях для определения отдельных соединений применяются микробы, жизнедеятельность которых находится в прямой зависимости от концентрации определяемых соединений в питательной среде.

К другим важным «услугам» микробов, используемых в аналитической химии, следует отнести помощь в определении антибиотиков. Но тут можно использовать только такие микроорганизмы, которые под действием данного антибиотика или погибают, или прекращают свой рост. Этот метод был предложен Н. Г. Хитли, занимавшимся получением пенициллина. Естественно, что он пытался определить пенициллин в фильтратах культуры гриба Peniclllium notation.

Помощь текстильной промышленности

Микробы находились и у самой колыбели текстильной промышленности. Замоченные волокна прядильных растений (лен, конопля, джут и др.) очищали с помощью бактерий и грибов, которые разлагали пектиновые вещества.

Замачивание и росяная мочка прядильных растений были известны еще древним народам. Египтяне замачивали растения в теплой воде Нила. В Европе применяли два метода: коноплю замачивали в стоячей воде в специальных корытах, а лен расстилали на лугу, где он увлажнялся росой.

Какова же роль микробов в этих процессах? При замачивании в стоячей воде, с очень малым притоком кислорода, пектин и клетчатку разлагают различные анаэробные бактерии. При росяной мочке льна с открытым доступом кислорода главную роль в разложении играют микроскопические грибы.

Эти древние народные методы в настоящее время заменяют промышленной обработкой прядильных растений. Стебли лубяных растений замачивают при оптимальной температуре в больших чанах, куда добавляют культуры бактерий Clostridium felsineum или Plectridium pectinovorum. При температуре около 37 °C процесс вымачивания заканчивается уже через 50 ч – значительно более короткий срок, чем при росяной мочке. Но как бы этот процесс ни осуществлялся, он не обходится без деятельного участия микробов.

На страже здоровья

С развитием цивилизации и прогрессом связано много серьезных проблем. Водопровод стал неотъемлемым атрибутом нашего повседневного быта, способствующим не только удобству жизни, но и охране здоровья. Благодаря ему мы получаем воду для домашних нужд, он же помогает освободиться от продуктов отхода. Но именно сточные воды и являются одной из серьезнейших проблем современной жизни, не всюду рационально решенных. Если принять во внимание, сколько сточных вод сбрасывают только промышленные предприятия, то можно понять ту серьезную озабоченность, которую проявляют работники водного хозяйства. Без помощи микроорганизмов едва ли удастся решить проблему сточных вод.

Разложение органических соединений в сточных водах могли бы обеспечить бактерии, которые служат пищей для простейших и микроскопических организмов. Разложившейся органической массой в сточных водах питаются водоросли. Сами водоросли и простейшие – пища веслоногих и других мелких животных, а те в свою очередь служат пищей для рыб. Все это представляет собой единый непрерывный биологический цикл.

Микробы активно содействуют очистке вод. Но их можно использовать и более эффективно. Сточные воды содержат вещества, которые в процессе разложения микробами дают ценное сырье. Одно из таких веществ – метан. Метан-образующие бактерии постоянно обитают в сточных водах. В больших бассейнах, где осуществляется разложение органических соединений сточных вод и образуется метан, его можно улавливать и использовать в качестве высококалорийного топлива.

Микробы хорошо разлагают и промышленные отходы, часто загрязняющие реки в результате неправильной организации производства. Сульфитные щелока, огромное количество которых сбрасывается в реки целлюлозоперерабатывающими предприятиями и отравляет жизненную среду обитателей вод, могут служить и уже служат дешевым сырьем для производства кормовых дрожжей и спирта.

Микробы в роли стражей здоровья устраняют из сточных вод большие количества вредных органических соединений, из которых, как мы видели, в процессе разложения возникают многие ценные вещества, такие, как, например, метан. Попутно при разложении освобождается и водород, который может быть использован как источник калорийного топлива. Использование промышленных отходов при помощи микроорганизмов имеет в наше время большое народнохозяйственное значение, которое, несомненно, еще больше возрастет в будущем.

Эпилог

Наше путешествие в страну микробов заканчивается, и мы должны расстаться с читателем. Но перед расставанием окинем взглядом пройденный путь.

Мы познакомились с микроорганизмами, которые сопровождают нас на протяжении всей жизни. Узнали их «хорошие» и «плохие» качества. Попутно мы встретились с учеными, которые открывали все новые тайны удивительного мира микробов. Одним мы уделили больше внимания, другим – меньше. На тех открытиях, которые в трехсотлетней истории микробиологии явились наиболее значительными вехами, мы останавливались подольше. Такой вехой был памятный день 1676 года, когда Левенгук впервые увидел в микроскопе бактерии. Мы услышали последнее решительное слово Пастера в диспуте о самозарождении. Узнали неутомимого Коха, его открытия болезнетворных микробов, познакомились с Виноградским и Бейеринком, изучавшими почвенные микробы, а также их продолжателем Ваксманом, который всю жизнь посвятил почвенным актиномицетам и своими открытиями ускорил наступление эры антибиотиков. Но еще до них мы встретились с Дженнером, страстным пропагандистом созданной им оспенной вакцины, познакомились с пастеровскими прививками против бешенства, узнали о настойчивых поисках синтеза химических веществ Эрлихом, который открыл эпоху химиотерапии, стали свидетелями событий в жизни Домагка, которые ускорили внедрение сульфамидных препаратов в лечебную практику, узнали об открытии Флеммингом пенициллина и о дальнейшей судьбе этого препарата во время второй мировой войны.

В галерее вирусологов мы познакомились с Ивановским, открывшим вирус табачной мозаики, со Стэнли и первым кристаллическим вирусом, со Шраммом и Френкель-Конратом и их новым химическим подходом к изучению вирусов, с Дельбрюком и его коллегами, изучавшими наследственные свойства вирусов. Мы проследили путь открытия Гриффитом сущности трансформации, что позволило Уотсону и Крику создать теорию строения нуклеиновых кислот и подтвердить смелые гипотезы Жакоба и Моно.

После исследования вредной деятельности болезнетворных микробов и способов природной и искусственной защиты от них мы перешли к знакомству с полезными микробами, помощниками человека, который использовал их с глубокой древности до наших дней. Без полезных микробов трудно представить себе многие отрасли человеческой деятельности.

Мы узнали об ошибках исследователей, познакомились с теми учеными, которые собственной жизнью заплатили за открытия тайн природы: Тюиллье, Ногучи, Риккетсе, Провацеке.

Мы стали свидетелями споров и взаимного непонимания в объяснении многих животрепещущих вопросов микробиологии. Но научные исследования продолжаются.

Одним из мотивов нашего совместного с читателем путешествия по стране микробов было желание пережить радость приключений, состоящих в познании нового.

Мы убедились, что и микробиология способствует осуществлению назначения человеческого рода, кратко сформулированного в известном лозунге «Покорить Землю!»

Иллюстрации

Фото 1. Работа с микробами в лабораторных условиях.

а – отбор суспензии микробов из пробирки; б – посев на пластинку агара; в – просмотр под микроскопом выросшей колонии.

Фото 2. Фотографии некоторых клеток.

а – клетки HeLa, выделенные из опухоли матки женщины и выращенные на искусственной питательной среде (световой микроскоп), б – красные кровяные тельца (электронный микроскоп)

Фото 3. Бактериальные клетки на электронной микрофотографии.

В нижнем левом углу – те же клетки в световом микроскопе.

Фото 4. Срез четырех клеток Sarclna maxima, образующих «пакет» (тетраду) (электронная микрофотография). Отрезок прямой соответствует 0,001 мм (1 мкм).

Фото 5. Клетки стрептококков в цепочках. Величина одной клетки 1 мкм.

Фото 6. Палочковидные бактерии Bacillus mycoides, соединенные в короткие цепочки. Величина каждой клетки около 2 мкм

Фото 7. Жгутики бактерии Achromobacter, край которой виден в верхней части фотографии

Фото 8. Извитая спиралевидная клетка Leptospira. Микробы этого рода – возбудители многих болезней. Их величина около 8 мкм.

Фото 9. Coxiella burnetii, вызывающая ку-лихорадку а – препарат, приготовленный напылением металла, б – срез клетки при более сильном увеличении

Фото 10. Клетки дрожжей

а – Saccharomyces cerevislae var. ellipsoldeus, б – S ludwigii, в – S tubiformis, г – Hansenula anomala

Фото 11. Микроскопические грибы из рода Penicillium размножаются шаровидными или эллипсоидными спорами (конидиями). Диаметр их около 10 мкм.

Фото 12. Споры микроскопического гриба из рода Aspergillus образуются на веточках, которые вырастают из пузырьков, напоминающих миниатюрные соцветия подсолнечника

Фото 13. Сине-зеленые водоросли различной формы.

Фото 14. Самые различные по форме диатомовые водоросли с кремнёвыми панцирями

Фото. 15. Кремневый панцирь диатомовой водоросли при большом увеличении в интерференционном микроскопе

Фото 16. Trypanosoma brucci, выделенная из простейших

Фото 17. Институт электронной микроскопии в Тулузе (Франция). а – в большом металлическом шаре находится электронный микроскоп; б – внутренняя поверхность металлического шара и часть изоляционного устройства, предназначенного для защиты от высокого напряжения; в – просмотр объекта под микроскопом.

Фото 18. Живые бактерии из рода Corynebacterium.

Фото 19. Клеточные стенки Mycobacterium butyricum.

Фото 20. Клетки диатомовой водоросли. а – поверхность клетки; б – продольный разрез (N – ядро клетки).

Фото 21. Пустые панцири диатомовых водорослей.

Фото 22. Разрез клетки простейшего Paramecium bursaria. Темные овальные тельца в клетке – симбиотические водоросли Chlorella

Фото 23. Поверхность споры гриба Penicillium herquei.

Фото 24. Поверхность гриба Cunninghamella elegans с шиповатыми выростами.

Фото 25. Клеточные стенки Saccharomyces cerevisiae под электронным микроскопом.

а – клеточная стенка механически разрушенной клетки; б – группа клеточных стенок; в – клеточная стенка с неотделившимися остатками цитоплазмы, г – клеточная стенка, на которой слева виден рубец. Отрезки прямой соответствуют 1 мкм.

Фото 26. Протопласты клеток дрожжей.

а – протопласты после удаления клеточных стенок при помощи ферментов; б – срез протопласта, имеющего на своей поверхности только цитоплазматическую мембрану; в – продольные бороздки и возвышения на поверхности цитоплазматической мембраны; г – волокнистая структура при образовании новой клеточной стенки; д – постепенное превращение протопластов в нормальные клетки; е – ультратонкий срез протопласта с восстановленной клеточной стенкой.

Фото 27. Деление бактериальных клеток, наблюдаемое под электронным микроскопом.

Фото 28. Последовательные фазы деления одноклеточных водорослей.

Фото 29. Размножение дрожжей почкованием.

а – Saccharomyces cerevisiae с круговыми рубцами (из клетки слева «отпочковывается» сестринская клетка); б – S. ludwigii с рубцами на полюсах; в – Schizosaccharomyces pombe размножаются поперечным делением, о чем свидетельствуют рубцы на клетке; г – половое размножение S. cerevisiae, видны так называемые диплоидные рубцы.

Фото 30. Образование конидий на конидиеносце Trichothecium roseum Фотографии сделаны с интервалом: А – 0 мин; Б – 15 мин; В – 60 мин; Г – 90 мин, Д – 12 ч 45 мин.

Фото 31. Периферическая часть растущей колонии дрожжей Torulopsis pintolopesii Видны отдельные клетки, которые, размножаясь, постепенно увеличивают колонию.

Фото 32. Крупные колонии дрожжей на агаре. а – Saccharomyces pastorianus, б – S. uvarum; в – S. rouxii; г – Candida humicola; д – С. humicola, другой штамм; е – С. brumptii.

Фото 33. Клетка бактерии, выделенной из морских глубин. Величина клетки 2 мкм.

Фото 34. Ультратонкий срез клубенька с корешка сои под электронным микроскопом. Видны фрагменты трех клеток корня, в которых находятся овальные-азотфиксирующие бактерии Rhizobium japonicum.

Фото 35. Частицы вируса табачной мозаики (а) и вируса, вызывающего заболевание растений семейства брусничных (б). Увеличение на микрофотографии а в два раза большее, чем на микрофотографии б. Длина частиц вируса табачной мозаики в действительности равна 0,3 мкм.

Фото 36. Бактериофаги.

а – стафилофаг, уничтожающий стафилококки; б – бактериофаг Р18, поселяющийся в бактериях из рода Azotobacter.

Фото 37. Негативно окрашенные частицы бактериофага К1 70/71.

Фото 38. Кристаллы вируса табачной мозаики.

Фото 39. Ультратонкий срез клетки HeLa, инфицированной вирусом, вызывающим болезнь брусничных. Мелкие темные образования – частицы вируса.

Фото 40. Ультратонкий срез кристалла обезьяньего вируса SV15 в ядре клетки из почечной ткани обезьяны. Темные точки – частицы вируса, из которых сложен кристалл.

Фото 41. Вирус полиомиелита.

Кристалл (а) с правильно расположенными вирусными частицами [видны на сколе кристалла (в)]; каждая вирусная частица имеет сложную структуру, изображенную на модели б.

Фото 42. Кристаллы вируса Коксаки.

Фото 43. Частицы вируса табачной мозаики. Белковый цилиндр кое-где удален, и можно видеть молекулу РНК.

Фото 44. Модель частицы вируса табачной мозаики.

Внутренняя темная спираль – РНК вируса. Белые тельца на внешней стороне – субъединицы белкового цилиндра В левом нижнем углу даны размеры структурных частиц.

Фото 45. Модели структуры вирусов. а – палочковидный вирус табачной мозаики, б – икосаэдр (основа, на которой построены модели с икосаэдрической симметрией), в – икосаэдрическая частица вируса с 60 поверхностными субъединицами белков, г – миксовирус

Фото 46. Колонии пневмококков. а – S-формы, б – R-формы.

Фото 47. Ультратонкий срез бактериальной клетки, позволяющий видеть ее ядро (в центре).

Фото 48. Хромосомы мухи Drosophila.

Фото 49. Три поврежденных осмотическим шоком бактериофага Т4, из которых освободились длинные цепочки ДНК-Каждая частица фага (объем его головки – 20 биллпонных частей кубического миллиметра) содержит 1 молекулу ДНК, длина которой 65 им.

Фото 50. Последовательные стадии инфицирования клеток Escherichia coli бактериофагом Т2. а – нормальная клетка; б – через 4 мин после внесения инфекции; в – через 10 мин после внесения инфекции, г – через 14 мин после внесения инфекции; д – через 30 мин после внесения инфекции. Темные точки в двух последних стадиях – заканчивающие свое развитие бактериофаги.

Фото 51. Темные пятна на сплошном слое бактерий – следы деятельности бактериофагов.

Фото 52. Конъюгация двух бактерий.

Фото 53. Изменения белкового компонента ВТМ в процессах деполимеризации, денатурации и реконструкции. а – частица ВТМ перед опытом; б – денатурированный белок ВТМ (белые кусочки); в – тот же белок после реконструкции и полимеризации; г – восстановленные белковые цилиндры ВТМ; д – восстановленный и деполимеризованный белок другого штамма ВТМ с каналами, из которых РНК удалена химической обработкой.

Фото 54. Частицы вируса гриппа А₂.

Фото 55. На египетском барельефе изображен мужчина, пораженный полиомиелитом.

Фото 56. Частицы вируса лейкоза птиц в клетке куриного эмбриона.

Фото 57. Клетки болезнетворных бактерий. а – возбудитель столбняка Clostridium tetani; б – делящиеся клетки возбудителя ботулизма С. botulinum, в – споры и остатки клеточных стенок бациллы сибирской язвы; г – возбудитель туберкулеза Mycobacterium tuberculosis (стрелка показывает на делящиеся клетки), д – деление клетки возбудителя воспаления легких Diplococcus pneumoniae, e – возбудитель холеры Vibrio cholerae со жгутиком.

Фото 58. Клетки дрожжей из рода Candida, вызывающие кандидамикозы. а – клетки С. albicans, б – псевдомицелий С. krusei с овальными бластоспорами.

Фото 59. Вирусы – возбудители болезней растений.

а – вирус полосатости лугового клевера, б – вирус филлодиев гороха (шаровидные частицы) и вирус табачной мозаики (палочковидные частицы). в – вирус некроза табака.

Фото 60. Верхняя часть ферментационного котла, в котором Penicillium chrysogenum продуцирует пенициллин

Фото 61. Зоны подавления роста микробов вокруг кусочков агара – свидетельство выделения антибиотиков.

Фото 62. Кружки из фильтровальной бумаги, пропитанной определенными дозами антибиотиков. Круговые зоны подавления роста микробов и их диаметр характеризуют степень чувствительности посеянной культуры.

Фото 63. Антибиотик рамигифин А вызывает интенсивное ветвление гиф микроскопического гриба Botrytis cinerca. Цифры в кружках обозначают длительность воздействия (в часах). В отсутствие антибиотика гифы растут медленно; антибиотик вызывает ветвление через 4 часа, его действие проявляется дольше. Через 24 часа густое и частое ветвление создает формы, напоминающие соцветия высших растений

Фото 64. Проявления лейшманиоза. Болезнь лечится амфотерицином Б. Вверху – больной в начале лечения; внизу – его окончания.

Фото 65. Пивовар отцеживает сусло – древнеегипетская скульптура (2560–2420 лет до н. э.).

Фото 66. Клетки Saccharomyces carlsbergensls, применяющиеся в пивоварении.

Фото 67. Бродильный цех на пивоваренном заводе в Хурбанове (Словакия). Молодое пиво дозревает в баках в течение 7—13 дней

Фото 68. Разлив готового пива.

Фото 69. Сыр «ощепки» и форма, в которой он изготовляется.

Фото 70. Клетки Torulopsis utilis.

Фото 71. Bacillus thuringiensis с кристаллами токсина, убивающего насекомых.